智能家居的發(fā)展與展望

顧旻荃

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，智能家居正逐步走入人們的生活。本文首先簡要介紹了智能家居的發(fā)展歷史，之后闡述了智能家居的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，接著對智能家居的關鍵技術進行了介紹，最后討論了智能家居的發(fā)展趨勢。

1.引言

智能家居是利用計算機、網(wǎng)絡通信、自動控制、綜合布線等技術對家庭中的各種設備（如照明、冰箱空調(diào)、影視、防盜報警等）通過中央控制平臺進行控制，從而提高人們生活質(zhì)量的一套新型居住環(huán)境控制系統(tǒng)[1]。當前，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與普及，智能家居已經(jīng)成為一個充滿活力的新興產(chǎn)業(yè)，智能家居系統(tǒng)能為人們創(chuàng)造一個舒適、便捷的生活環(huán)境，它的出現(xiàn)滿足了在經(jīng)濟飛速發(fā)展下人們對更高質(zhì)量生活的追求。

智能家居的概念很早就提出了，但一開始未能引起人們的重視。直到上世紀九十年代才開始快速發(fā)展。1984年，美國聯(lián)合科技公司開發(fā)了City Place Building，其將建筑設備信息化的概念應用于該棟建筑，進行綜合設計，它是真正意義上第一座引入智能家居的建筑。1990年，微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨在華盛頓湖建造的私人豪宅，也大量使用了智能家居技術，在此之后，智能家居的概念廣為人知[2]。

2.智能家居的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國外智能家居發(fā)展情況

相比國內(nèi)，國外智能家居的發(fā)展起步較早，技術積累更多也更加成熟。據(jù)調(diào)查，2017年全球智能家居市場增長迅速，相比2016年增長超過15%，市場規(guī)模從2016年的720億美元猛增到840億美元。據(jù)預測，2018年全球智能家居市場將進一步增長，消費者支出總額將接近1000億美元，在未來5年內(nèi)（2018年～2023年），這種增長勢頭將一直保持，復合年增長率將達到10%，市場規(guī)模將超過1500億美元。從地區(qū)來看，北美在市場中占據(jù)絕對優(yōu)勢，占比將超過40%，亞太地區(qū)增長加快，將超過西歐[3]。

2.2 國內(nèi)智能家居發(fā)展情況

國內(nèi)智能家居的概念是在上個世紀九十年代后期出現(xiàn)的，之后智能家居在國內(nèi)快速發(fā)展。目前，經(jīng)過短短20年間的發(fā)展，智能家居市場已經(jīng)基本形成，越來越多的企業(yè)開始進入這個領域。智能家居市場已經(jīng)開始從經(jīng)濟發(fā)達的沿海地區(qū)逐步向內(nèi)陸地區(qū)滲透[4]。

國內(nèi)認為2014年是智能家居的元年，因為在這一年，各大家電巨頭都開始布局智能家居領域，推出了許多具有豐富功能的智能家電產(chǎn)品，以期在未來智能家居市場分一杯羹。從2014年至今，智能家居在國內(nèi)發(fā)展已經(jīng)超過三年的時間，在這期間不斷有企業(yè)進入這一領域，智能家居產(chǎn)品不斷豐富，市場競爭也更加激烈。經(jīng)過三年的發(fā)展，我國智能家居產(chǎn)業(yè)也走過了概念普及階段，公眾對智能家居產(chǎn)品的接受度更高，選擇產(chǎn)品時也更加理性。

不管是傳統(tǒng)家電企業(yè)還是新興的互聯(lián)網(wǎng)公司都紛紛提出了自己的智能家居解決方案。家電巨頭海爾提出了U-home，它基于海爾自己的安家平臺，包括智能安防、智能影院以及智能家電等各個方面，以家庭為基礎，從整體上進行設計，滿足用戶對高品質(zhì)生活的追求。小米智能家居雖然起步較晚，但依靠小米公司在手機相關領域積累的技術和口碑，其在智能家居領域發(fā)展迅猛。小米圍繞手機、電視、路由器三大核心產(chǎn)品，建立了小米的智能家居系統(tǒng)；另一方面，小米還聯(lián)合其生態(tài)鏈企業(yè)共同開發(fā)智能家居產(chǎn)品，由于采用了統(tǒng)一的標準，不同產(chǎn)品的兼容性較強，已經(jīng)開始形成生態(tài)優(yōu)勢。目前小米推出的智能家居產(chǎn)品有智能路由器、智能攝像機、小米盒子等，相比其它公司，其產(chǎn)品線更加豐富，操作更加簡單。

3.智能家居關鍵技術

智能家居是一個涉及多個領域的復雜系統(tǒng)，它的發(fā)展依賴許多技術的進步，本文將主要介紹其中的物聯(lián)網(wǎng)技術、網(wǎng)絡技術以及自動控制技術[5-6]。

3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術

智能家居中最核心的技術就是物聯(lián)網(wǎng)技術。簡單地說，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的網(wǎng)絡，是對互聯(lián)網(wǎng)的擴展和延伸。通過物聯(lián)網(wǎng)，任何物品與物品之間只要接入網(wǎng)絡，就可以進行信息的交換。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別與通信技術，在網(wǎng)絡融合中廣泛應用，因此被稱為信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。通過物聯(lián)網(wǎng)技術可以將家中的各種設備（如空調(diào)、電視劇、窗簾、智能攝像頭等）連接到同一網(wǎng)絡中，讓設備狀態(tài)、設備參數(shù)等信息能夠共享和交換，從而為各種智能控制提供數(shù)據(jù)支持，可以說物聯(lián)網(wǎng)技術是智能家居的基礎技術。

3.2 網(wǎng)絡技術

國務院在2010年進行了“三網(wǎng)融合”的試點。三網(wǎng)融合是在融合了通信業(yè)務的前提下，將傳統(tǒng)的電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)進行融合，更好地服務廣大用戶。融合后的網(wǎng)絡主要依靠光纖進行通信，主要是因為光纖通信具有4大優(yōu)勢：一是光纖傳輸速度快，目前市場上主流產(chǎn)品的傳輸速度能夠達到10Gb/s；二是光纖通信抗干擾性強；三是光纖通信的傳輸距離遠，信號衰減小；四是光纖通信耐腐蝕、絕緣，能夠適應各種惡劣環(huán)境。智能家居很大一部分功能如智能攝像頭、遠程控制都需要依賴網(wǎng)絡技術，可靠、高速的網(wǎng)絡技術是這類智能功能實現(xiàn)的保證。

當前，無線網(wǎng)絡技術，特別是WiFi的普及，極大方便了人們的上網(wǎng)。與此同時，各種智能家居設備可以通過無線網(wǎng)絡便捷地接入網(wǎng)絡，智能家居就能通過網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程控制，從而讓人們隨時隨地了解、控制家中的各種設備。

3.3 自動控制技術

自20世紀以來，自動化控制技術快速發(fā)展，已成為影響最大的一項技術。自動化控制技術是通過各種控制系統(tǒng)實現(xiàn)對設備的控制，它是控制論的技術實現(xiàn)和應用，能夠保證某個過程按照預想的方式進行。應用了自動化控制系統(tǒng)，智能家居可以有效的，同時控制多個開關，實現(xiàn)設備的智能開、關等功能。例如根據(jù)環(huán)境的溫度、濕度信號，系統(tǒng)能自動打開或關閉空調(diào)設備，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度；結(jié)合特定的傳感器，系統(tǒng)還能警示人們煤氣泄漏，水管爆裂等危險，保證用戶的人身、財產(chǎn)安全。

4.討論

網(wǎng)絡技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、自動化控制技術的發(fā)展促進了智能家居產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，總體上看，智能家居的發(fā)展前景很好。在未來，隨著更多技術難題的突破，智能家居也會出現(xiàn)新的功能，它將會更加智能、方便、快捷、人性化，真正提高人們的生活品質(zhì)。

據(jù)調(diào)查，85%的受訪者表示自己聽說過智能家居，但對智能家居的了解還停留在知道層面，并不深入。對消費者來說，他們所更在意的是易用性和實用性，所以易用性和實用性才是決定一個產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展關鍵。智能家居產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在過度重視產(chǎn)品功能，而恰恰忽視了易用性和實用性。能否將發(fā)展重心有所轉(zhuǎn)移，也是影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大關鍵性因素。

智能家居是一個復雜系統(tǒng)，涉及多個領域，多項技術。除了本文介紹的物聯(lián)網(wǎng)技術、網(wǎng)絡技術、自動控制技術外，還有許多其它技術如大數(shù)據(jù)技術、人工智能等也會對其發(fā)展起到重要影響。物聯(lián)網(wǎng)應用后將會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，智能家居可以利用這些數(shù)據(jù)對其功能進行改進，使之更加智能化、人性化。大數(shù)據(jù)是未來發(fā)展智能家居的重要資源，將是企業(yè)競爭的焦點，因為從大數(shù)據(jù)中可以充分挖掘用戶的使用行為，分析用戶的使用習慣，企業(yè)可以針對性地優(yōu)化產(chǎn)品策略和市場策略。當前，人工智能在智能家居領域的應用包括語音控制、智能安防等，總的來說，還處在比較低級的層次。隨著人工智能技術的進一步發(fā)展，相信未來將會有越來越多的智能家居產(chǎn)品搭載人工智能技術。

現(xiàn)階段，智能家居正在快速發(fā)展，隨著技術的進步以及人們觀念的轉(zhuǎn)變，在可以預見的未來，將會有越來越多的家庭應用智能家居產(chǎn)品。